32. Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел.
Аморфными называются
тела, физические свойства которых
одинаковы по всем направлениям (изотропные
тела). Изотропность физических свойств
объясняется хаотичностью расположения
молекул. Твердые тела, в которых молекулы
упорядочены, называются кристаллами.
Физические свойства кристаллических
тел неодинаковы в различных направлениях
(анизотропные тела). Анизотропия свойств
кристаллов объясняется тем, что при
упорядоченной структуре силы взаимодействия
неодинаковы по различным направлениям.
Внешнее механическое воздействие на
тело вызывает смещение атомов из
положения равновесия, что приводит к
изменению формы и объема тела –
деформации. Деформацию можно
охарактеризовать абсолютным удлинением,
равным разности длин до и после
деформации
,
или относительным удлинением
.
При деформации тела возникают силы
упругости. Физическая величина, равная
отношению модуля силы упругости к
площади сечения тела называется
механическим напряжением
.
При малых деформациях напряжение прямо
пропорционально относительному удлинению
.
Коэффициент пропорциональности Е
в уравнении называется модулем упругости
(модулем Юнга). Модуль упругости является
постоянной для данного материала
,
откуда
.
Потенциальная энергия деформированного
тела равна работе, затраченной на
растяжение или сжатие. Отсюда
.
Закон Гука выполняется только при небольших деформациях. Максимальное напряжение, при котором он еще выполняется, называется пределом пропорциональности. За пределом текучести напряжение повышается до точки, называемой пределом прочности, после которой напряжение уменьшается вплоть до разрушения тела.